第11章_LHL_ 血液的生物化学ppt课件VIP

.,血液的生物化学,HemalBiochemistry,.,血液的组成红细胞，白细胞，血小板血清-血液凝固后析出的淡黄色透明液体血液的化学成分：水和无机物，无机物以电解质为主有机物：蛋白质：清蛋白、球蛋白、纤维蛋白原等非蛋白质类含氮化合物糖类和脂类等,第一节血液的化学成分,.,血浆蛋白,PlasmaProtein,.,一、血浆蛋白的分类与性质,血浆蛋白总浓度：7075g/L,血浆蛋白是指血浆含有的蛋白质，是血浆中的主要的固体成分,血浆蛋白的种类很多，含量也极不相同，有多种分类方法，现介绍几种最常用的分类方法,.,血浆蛋白质的分类（按功能）,1.凝血系统蛋白质2.纤溶系统蛋白质3.补体系统蛋白质4.免疫球蛋白5.脂蛋白6.血浆蛋白酶抑制剂7.载体蛋白,.,维持血浆胶体渗透压维持血浆正常的pH运输作用免疫作用催化作用营养作用凝血、抗凝血和纤溶作用,血浆蛋白的功能,.,1.依据电泳(electrophoresis)结果分类,血浆蛋白的分类,2球蛋白,清蛋白(albumin),1球蛋白(globulin),球蛋白,球蛋白,.,B,血清蛋白电泳图谱,.,2.盐析法分类主要分为：清蛋白饱和硫酸铵沉淀球蛋白半饱和硫酸铵沉淀清蛋白球蛋白.5-2.5:1,.,1.绝大多数血浆蛋白在肝合成2.血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核蛋白体上3.除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白4.在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半衰期5.在急性炎症或某种类型组织损伤等情况下，某些血浆蛋白的水平会增高，它们被称为急性时相蛋白质(acutephaseproteinAPP),血浆蛋白的特性,.,非蛋白含氮化合物,除蛋白质以外的含氮物质称为非蛋白含氮化合物，在血液中主要是尿素，还有尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸、胆红素、氨等，临床称其中所含氮为非蛋白氮(nonproteinnitrogen,NPN)这些含氮化合物中绝大多数是蛋白质和核酸的分解代谢终产物,气体和其它有机化合物,.,血细胞代谢,MetabolismofBloodCells,.,第二节红细胞代谢,一、血红素的合成血红蛋白由珠蛋白与血红素缔合而成，是人和哺乳动物体内的氧载体血红素(heme)属铁卟啉化合物，由卟啉环与铁螯合而成动物体内含血红素的蛋白质除血红蛋白外还有肌红蛋白、细胞色素类、过氧化氢酶、过氧化物酶等,.,血红素的合成：先合成卟啉环，再螯合铁，生成血红素，然后与蛋白质部分结合为含血红素蛋白血红素的分解：先与蛋白质部分分离，游离出金属离子，剩下的卟啉环代谢分解，生成胆色素，由胆道排出。故胆色素的代谢可视为血红素的分解代谢,.,血红蛋白的合成与调节,珠蛋白，血红素(heme),血红素的合成珠蛋白的合成血红蛋白的合成,血红蛋白的组成,血红蛋白的合成,.,1.血红素的生物合成,合成的组织和亚细胞定位,参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成（成熟红细胞中无),合成原料,甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+,人体内血红素主要分布在红细胞内血红蛋白85%90%肌红蛋白10%细胞色素和过氧化氢酶、过氧化物酶不到1%,.,血红素合成途径,开始于线粒体ALA(-氨基-酮戊酸)合成后进入细胞液合成卟啉原后又回到线粒体，合成血红素合成过程分为四个步骤,.,1）-氨基-酮戊酸(ALA)的合成血红素合成限速酶：ALA合酶2）卟胆原的合成3）尿卟啉原与粪卟啉原的合成4）血红素的生成,.,（1）ALA的合成,关键酶有绝对专一性,.,（2）卟胆原（胆色素原）的生成,对铅敏感,.,.,.,.,血红素中的铁,血红素是由原卟啉螯合Fe2+而成Fe有6个配位键。其中4个与原卟啉分子中4个吡咯环上的N原子相连，形成血红素平面血红蛋白和肌红蛋白中，第5个配位键与蛋白质肽链上组氨酸残基的咪唑基相连，第6个配位键与O2可逆地结合细胞色素内，第5、6配位键几乎都被蛋白质肽链上氨基酸残基所占据(cytaa3除外)，这些细胞色素不能再与其他配位体，如CO、O2、CN-等结合,.,正常情况下，血红蛋白、肌红蛋白中的血红素，无论结合氧与否，都不会引起Fe2+价态的变化。一旦Fe2+被其他氧化剂氧化成Fe3+，变成高铁血红蛋白或高铁肌红蛋白，就不能再与氧可逆的结合在细胞色素中的血红素，Fe2+与Fe3+互变，起传递电子的作用,.,合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红细胞不能合成合成的原料：琥珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物质合成过程的起始与最终过程在线粒体，中间过程在胞液,血红素合成的特点,.,ALA合酶是血红素合成的限速酶受血红素反馈抑制高铁血红素强烈抑制某些固醇类激素可诱导其生成,合成的调节,.,促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)与膜受体结合，加速有核红细胞的成熟以及血红素的合成促使原始红细胞的繁殖和分化,ALA脱水酶与亚铁螯合酶可被血红素、重金属等抑制，亚铁螯合酶还需要还原剂(如谷胱甘肽),.,血红素合成后与珠蛋白结合成血红蛋白。珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受血红素调控,2.血红蛋白的合成,.,成熟红细胞的代谢特点,红细胞是血液中最主要的细胞，它是在骨髓中由造血干细胞定向分化而成的红系细胞寿命大约为120天失去了细胞核、核糖体以及线粒体成熟红细胞中还保留的代谢通路主要是葡萄糖的糖酵解通路和磷酸戊糖通路以及红细胞特有的2,3-二磷酸甘油酸支路,.,（一）糖代谢,1.糖酵解和2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路,2.磷酸戊糖途径,主要功能是产生NADPH+H+,.,葡萄糖,1,3-BPG,3-磷酸甘油酸,2,3-BPG,2,3-BPG磷酸酶,二磷酸甘油酸变位酶,3-磷酸甘油酸激酶,乳酸,2,3-BPG旁路,2,3-BPG是调节血红蛋白(Hb)运氧的重要因素，荷负电的小分子化合物，可结合Hb，稳定Hb的空间构象，降低了Hb与氧的亲和力,释放氧气供组织利用,.,.,生成的2，3-BPG可降低血红蛋白对氧的亲和力，促进Hb放出O2，有利于组织细胞的需要可以减少糖酵解中能量的产生，使ATP、1，3-BPG不致堆积，ADP、Pi不会太少，从而利于糖酵解不断进行,2，3-BPG支路的生理意义：,.,2，3DPG支路或旁路：概念：在红细胞糖酵解过程中，1，3-DPG在BPG变位酶和2，3-DPG磷酸酶的催化下经2，3-DPG支路转变为3-磷酸甘油酸的过程酶：二磷酸甘油酸变位酶；2，3-DPG磷酸酶特点：A、不可逆反应；B、二磷酸甘油酸变位酶活性2，3-DPG磷酸酶，故2，3-DPG生成分解红细胞内，2，3-DPG含量高C、少产生1分子ATP。意义：A、红细胞内能量贮存形式B、调节血红蛋白的运氧形式(影响Hb与02的亲和力主要功能，有利于组织获得较多的氧气,.,3.红细胞内糖代谢的生理意义,ATP的功能,维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+的生物合成ATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程,.,对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维持红细胞的正常功能,(2)磷酸戊糖途径:NADH和NADPH的功能,高铁血红蛋白的还原,.,成熟红细胞不